杨柳坪铜镍铂矿床位于四川省丹巴县县城南偏东、直线距离约20km的格宗乡,在大地构造上位于扬子地台西北部、新生代“Y”型构造的“V”形区(图6-4)。矿区东北部约6km处即是格宗变质核杂岩体(图6-5),变质作用发生在晋宁期。在矿区北部和西北部也分布有大片的变质岩,并且富含云母等伟晶岩矿产。这些变质岩当属于扬子地台的一部分,变质作用可能主要发生在加里东期。矿区本身分布有一套古生界海相沉积的细碎屑岩、硅质岩和灰岩(石炭系大雪组C1d),并且有一定程度的变质,但变质程度明显低于加里东构造层。杨柳坪矿区的各种蚀变基性-超基性岩即位于这套浅变质地层中,区域上分布局限,但含矿性很好。已经控制的杨柳坪、正子岩窝、协作坪、打枪岩窝等几个矿段均与基性-超基性岩关系密切。在矿区外围古生界中常见的各种基性岩脉可能是同期产物。矿区南部、西部及东部分布有大面积的二叠纪玄武岩,厚度普遍在1000m以上,最厚可达1500m,属于峨眉山“暗色岩系”的一部分。因而杨柳坪一带也是目前已知峨眉山地幔柱影响到的最北地区。
杨柳坪热穹窿位于松潘-甘孜造山带东缘、康滇SN向构造带北端、小金弧形构造带NW部(图6-4)。在大地构造位置上,夹于东侧扬子准地台西缘褶皱带和西侧松潘-甘孜褶皱系东缘雅江褶皱带的茂汶-丹巴地背斜(四川省区域地质志,1991)之间。近年来也有人把本区划入龙门山腹陆弧形滑脱-推覆带(骆耀南等,1998)、丹巴逆冲-滑脱叠置岩片(许志琴等,1992)。本区隶属十分复杂的松潘-甘孜造山带,经历了漫长的地壳变动过程,不同阶段、不同期次构造活动,形成了不同层次、不同尺度,相互叠加改造的构造形迹(图6-5),使本区成为构造运动最为活跃、构造形迹最为丰富、构造序列最为复杂的地区。
图6-4 杨柳坪所处的大地构造位置
(据许志琴等,1992,略修改)
1—蛇绿混杂岩带;2—滑脱带;3—逆冲断层;4—穹窿状变形变质体;5—走滑断层;6—多层次剪切带;7—褶皱轴线;8—挤压应力;①金沙江蛇绿混杂岩带,②甘孜—理塘蛇绿混杂岩带,③鲜水河走滑断层;B1—小金弧,B2—金汤弧,B3—雅江弧;B4—摩天岭构造带:C1—龙门山构造带
图6-5 杨柳坪及其外围地区构造纲要图
(据四川地质矿产勘查与开发局。中华人民共和国地质图1 :5万小成都幅说明书.2002)
①三叠系;②二叠系—志留系;③泥盆系—志留系;④斜长花岗岩;⑤混合岩;⑥基底与盖层剪切面;⑦盖层中剪切面;⑧断层;⑨背斜或背形;⑩向斜或向形;D1—格宗岩浆岩穹状体;D2—公差混合片麻岩穹状体;D5—杨柳坪穹状体;D6—铜炉房穹状体;Fs1—震旦系底界顺层剪切带;Fs2—通化组底界顺层剪切带;Fs3—危关组的顺层剪切;F18—瓦捌—水子-达龙断裂带;F29—尤里断层;F30 仲公—川主庙断裂;F31—井备断层,F32—东谷—世亚断裂;F33—扇子坡断层;F34—东谷断层;F35和F36—大岩沟断裂;F37—双牛棚断层;F38—永西沟断层;F39—大石包沟断层;F40 银厂沟断层;F41—格宗断层;F42—季家河坝断层;F43—大马尔断层,F44—大马尔东断层;F45—鱼日断层;24—安安-水子倒转向斜;28—妖精沟背斜;29—座东向斜;30—世亚倒转破向斜;31—扇子坡复式倒转背斜;32—万年雪梁子向斜;33—黄牛场倒转背斜;34—黄牛场倒转向斜;35—天宝洞倒转背斜;36—地宝洞倒转向斜;37—大石包沟倒转背斜;38—无什儿沟倒转向斜;39—竹子沟倒转向斜;40—窝荡向斜;41—江达-鱼日破背斜
该地区的穹窿状变形变质体十分发育,顺层剪切明显,韧性和韧脆胜断裂带分割,多期褶皱叠加;不同方向、不同类型、不同规模、不同层次、不同变形相的韧性和韧脆性构造共存。从元古宙以来,多阶段、多序幕构造作用,构成了十分复杂的构造图案。总的来看,从NW 到SE大致具有由熔融柔流变形→固态流动变形→弯曲滑动变形的变化。其中,杨柳坪热穹窿是一个由上古生界组成的穹状体,呈近似等轴的穹窿状(图6-6),核部为泥盆系危关组上段,四周为石炭系—二叠系,其核部宽阔、岩层产状平缓,基性-超基性岩顺层侵位,总体变质相对较浅。穹状体内顺层剪切比较发育,岩层中可见不同规模的顺层褶叠及呈固态流动状态的构造变形,大理岩发生透镜化或构造流失,超基性岩也发生弯褶和构造透镜体化。穹状体四周地层呈草帽状上翘,形成环绕穹状体的向斜(形),在其外侧的南北边缘则出现倒转褶皱。杨柳坪一带的这种特殊形态显然是构造叠加的结果,可能是由北向南逆冲推覆形成的平卧或同斜褶皱,在EW 向挤压环境下再褶的结果。
从区域上看,杨柳坪一带海拔虽高但未见三叠系出现,而其周围地区均有大面积的三叠系分布。这样的构造格局,可能有几种解释:
图6-6 杨柳坪穹状体变形平面图
(据四川地质矿产勘查与开发局,中华人民共和国地质图1:5万小成都幅说明书,2002)
1)一种可能性是二叠纪峨眉山玄武岩喷发以来就一直处于“孤岛”状态,即相当于在三叠纪海洋中的一座孤岛,而这一孤岛可能并没有出落海面,也即相当于现代大洋中的“海底平台山”(gayot)或“海山”。现代的海山或海底平台山多数是热点或地幔柱的产物,杨柳坪地区是否也是一个古生代形成并延续到三叠纪的“海山”,还有待于深入研究,但这种可能性是存在的,甚至有可能自中生代以来与邻近的康滇古陆一样一直不曾被后期地层覆盖。
2)另外一种可能性,即该地区也曾经被三叠纪的海水淹没,并接受沉积,只是很快随着印支运动而结束海侵。期间,来自西部羌塘板块的俯冲应力、来自北部的挤压应力和来自东部扬子陆块的阻挡力在此“聚焦”,俯冲下去的物质在此聚集,并在中新生代期间不断地“反冲”上来,导致覆盖在古生界之上的三叠系被抬升剥蚀。也即随着甘孜-理塘褶皱带的形成和龙门山-锦屏山造山运动的发生,处于应力中心部位的杨柳坪地区由于其抬升、剥蚀速度快于周围地区而先露出古生界,使之成为一个构造“天窗”;
3)也不排除这样的可能性,即杨柳坪地区在二叠纪末时与周围地区一样处于海底,接受沉积,虽然也受到周围3个不同方向的围限、挤压,但后期尤其是中新生代期间可能有深部岩浆的主动上侵,导致整个构造层上拱而形成穹窿状构造。这一过程中伴随有热变质和区域变质。
无论如何,由于其所处构造部位的特殊性和二叠纪以来构造演化的复杂性,杨柳坪地区显而易见地要受到多期次、多方向构造运动的叠加和改造,其结果一方面导致了隐伏的含矿地层被剥蚀出露,另一方面则可能导致原先完整的矿层或矿体被错动、剪切甚至被破坏得支离破碎。